一种识别数码管所显示数字的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及识别图像技术领域，特别涉及一种识别数码管所显示数字的方法。
【背景技术】
[0002]采用数码管进行数字显示已经是目前应用非常广泛的一种技术。广泛应用于工业控制、交通、生产领域。数码管是自动化仪表的关键显示设备，显示包括温度、湿度、指标、参数等重要数据。
[0003]如图1所示，数码管由固定位置的三条横向线段和四条竖向线段组成，即对应图1中的LI?L7，其中，L4、L6为上部两条竖向线段，L5、L7为下部两条竖向线段。每个线段都有一定的宽度，通过不同线段的显示来形成不同的数字，比如数字I是线段L6和L7显示，数字8是全部线段L1-L7都显示。为了识别显示屏显示的数字，我们首先对显示屏进行拍照，然后对照片进行二值化处理，这样图片中的点只有黑色和白色，显示的线条就是黑色，其他都是白色。
[0004]公开文献《数字仪表数码管显示识别设计》发表了一种对于数码管所显示数字的识别方法，利用不同数字的显示特征实现对于数字的识别。
[0005]如图2所示，公开文献中对应LI?L7的线条采用字母a?g表示。数码管管脚有效置“O”，数码管无效置“Γ。上述方法虽然可以实现对于数码管所显示数字的识别，但是如果遇到拍照效果不好，或者数码管有部分坏点的情况下，则无法实现对于数字的准确识别。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种识别数码管所显示数字的方法，其特征在于，包括步骤:
[0007]A、对数码管所显示的数字进行拍照，确定数码管三条横向线段上部两竖向线段下部两竖向线段的位置；
[0008]B、采用辅助线对各线段进行分割处理；
[0009]C、依据所述辅助线与所述各线段的交点，对所显示的数字进行识别。
[0010]由上，可依据所做辅助线与线段的交点情况，对显示数字进行识别，克服了由于线段有可能显示不清楚时，无法准确识别的缺陷。
[0011]可选的，步骤B包括:
[0012]取数码管的三条横向线段的中点，用第一辅助线连接所述三条横向线段的中点；
[0013]取数码管的上部两竖向线段的中点，用第二辅助线连接所述两条竖向线段的中占.V ，
[0014]取数码管的下部两竖向线段的中点，用第三辅助线连接所述两条竖向线段的中点。
[0015]由上，设置三条辅助线，分别与七条线段相交，从而可以获取各条线段的显示情况，克服了由于线段有可能显示不清楚时，无法准确识别的缺陷。
[0016]可选的，步骤B包括:
[0017]对数码管的三条横向线段中上条线段，在其中点的左侧或右侧取点，对中间线段，在其中点取点，对下条线段，在其中点的右侧或左侧取点，用第一辅助线连接所述三条横向线段所取的点；
[0018]对数码管的上部两竖向线段的左侧线段，在其中点上侧或下侧取点，对右侧线段，在其中点下侧或上侧取点，用第二辅助线连接所述上部两条竖向线段所取的点；
[0019]对数字的下部两竖向线段的左侧线段，在其中点上侧或下侧取点，对右侧线段，在其中点下侧或上侧取点，用第三辅助线连接所述下部两条竖向线段所取的点。
[0020]由上，采用三条辅助线分别与七条线段灵活相交，克服了定点相交时，在相交位置正好出现显示不清楚的特例情况，进一步实现对于显示不清晰的数字的识别。
[0021]可选的，步骤B包括:
[0022]在数码管的三条横向线段的中点、中点左侧、中点右侧取点，用第一辅助线连接所述三条横向线段的中点，用第二辅助线连接所述三条横向线段中点右侧的取点，用第三辅助线连接所述三条横向线段中点左侧的取点；
[0023]在数码管的上部两竖向线段的中点、中点上侧、中点下侧取点，用第四辅助线连接所述两条竖向线段的中点，用第五辅助线连接所述上部两条竖向线段中点上侧的取点，用第六辅助线连接所述两条竖向线段中点下侧的取点；
[0024]在数码管的下部两竖向线段的中点、中点上侧、中点下侧取点，用第七辅助线连接所述下部两条竖向线段的中点，用第八辅助线连接所述下部两条竖向线段中点上侧的取点，用第九辅助线连接所述下部两条竖向线段中点下侧的取点。
[0025]由上，采用九条辅助线，与各条线段全覆盖相交的模式，彻底克服有可能存在的交点显示不完整的情况。
[0026]可选的，步骤C包括:
[0027]依据多条辅助线与一条线段的是否存在交点，判断出该条线段是否存在；
[0028]依次识别各条线段的存在情况，对显示数字进行识别。
[0029]由上，采用九条辅助线，与各条线段全覆盖相交的模式，即便显示再不清晰，可以通过交点的方式对于显示数字的识别。
[0030]可选的，依据多条辅助线与一条线段的是否存在交点，判断出该条线段是否存在包括:
[0031 ]假设线段与所述辅助线的交点数量为A;
[0032]各个交点的清晰度表示为:Pij/A，式中i表示线段的序号，i = l?7; j表示线段与所述辅助线的交点的序号，j = I?3;
[0033]当所述清晰度Pij达到阈值时，判断出该条线段存在。
[0034]由上，通过三条辅助线与一条线段的交点的清晰度，实现对于线段是否显示的判断。
[0035]可选的，判断清晰度达到阈值包括步骤:
[0036]利用公式Pil/A*Wl%+Pi2/A*W2%+Pi3/A*W3%计算线段的清晰度，式中Wl%、W2%、W3%分别表示辅助线与线段不同位置交点所占的权重。
[0037]可选的，所述权重与辅助线和线段交点距离该线段中点的距离成反比，距离越近，权重越大。
[0038]由上，辅助线与线段在中心的交点权重最高，在两侧的交点权重较低，便于对该线段是否存在进行正确的判断。
[0039]可选的，所述对显示数字进行识别包括:
[0040]如果线线段的清晰度大于80%，定为Ml;
[0041 ] 如果大于60%小于80%，定为M2;
[0042]如果大于20%小于60%，定为M3;
[0043]如果小于20%，定为M4;
[0044]根据Ml的线条组合识别数字，如果唯一识别数字则返回，否则将Ml和M4的线条组合识别数字，如果唯一识别数字则返回，否则将Ml、M4和M2的线条组合识别数字，如果唯一识别数字则返回；否则将M1-M4的线条组合识别数字，返回可能性的数字集合。
[0045]由上，采用交叉组合的方式进行数字识别，可进一步提高对于显示不清晰的数字的识别率。
【附图说明】
[0046]图1为数码管显示数字的示意图；
[0047]图2为公开文献中涉及的依据数字的显示特性进行识别的原理示意图；
[0048]图3为本发明的流程图；
[0049]图4为对各个显示段进行分割的第一分割实施例示意图；
[0050]图5为对各个显示段进行分割的第二分割实施例示意图；
[0051 ]图6为对各个显示段进行分割的第三分割实施例示意图。
【具体实施方式】
[0052]为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种识别数码管所显示数字的方法，针对拍照效果不佳或者数码管存在坏点的情况下，依然可实现对于数字的识别。
[0053]如图3所示，本发明所述方法包括以下步骤:
[0054]SlO:对数码管所显示的图像进行拍照。
[0055]S20:对所拍摄照片进行预处理，确定数字区域。
[0056]随所拍摄图像进行预处理的步骤与现有技术相同，即包括灰度处理和二值化处理，上述处理方式比较常规，不再赘述。
[0057]对所拍摄照片进行预处理后，还包括确定数码管所在位置以及确定数字线段的步骤，即确定出各个数字的三条横向线段、上部两竖向线段和下部两竖向线段共7条线段的位置。本步骤也同现有技术相同，不再赘述。
[0058]S30:对各个显示段进行分割处理。
[0059]如图4所示，取线段L1、L2、L3的中点，用第一辅助线Pl连接所述线段L1、L2、L3的中点；取线段L4、L6的中点，用第二辅助线P2连接所述线段L4、L6的中点；取线段L5、L7的中点，用第三辅助线P3连接所述线段L5、L7的中点。由此，三条辅助线与线段LI?L7—共存在7个交点。
[0060]上述实施例虽然取各个线段的中点，然而实际分割时并非限定仅为按照中点进行分割，可依据线段的显示程度进行分割。例如图5所示，取线段LI左1/3处，取线段L2的中